第一单元 化石燃料与有机化合物 第一课时 甲烷

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三单元 化石燃料与有机化合物,最简单的有机物,-,甲烷,教学目标,知识与技能,了解甲烷的主要性质及其化工上的应用，重点认识取代反应的特点。,过程与方法,引导学生通过对甲烷分子结构的学习，了解有机物分子结构的特点对性质的影响，初步培养学生空间想象能力,。,情感态度与价值观,让学生感受化学与实际生活紧密联系，从而关注社会与化学有关的问题，培养安全意识。,教学重点及难点,甲烷结构特点及取代反应，从化学键层面认识甲烷结构和性质,第三单元,有机化合物,有 机 物 概 述,一、什么叫有机物？,1,、定义：,2,、组成元素：,含有碳元素的化合物为有机物。,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,但：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物。,因为：性质和无机物相似,主要元素,其他元素,3,、烃及烃的衍生物：,二、有机物的主要性质特点,1,、大多数有机物,难溶于水,，易溶于有机溶剂。,2,、绝大多数有机物,受热容易分解,，而且,容易燃烧,。,3,、绝大多数有机物,不易导电,，,熔点低,。,4,、有机物的,反应复杂,，一般,比较慢,，常常伴有,副反应,发生。,有机物的以上性质特点与其,结构,密切相关。,有机物和无机物是否有明显的界限呢,?,比较尿素和碳酸,尿素,碳酸,分子式：,结构简式：,CO(NH,2,),2,H,2,CO,3,有机物,无机物,结论：,有机物和无机物并无绝对的界限。,人工合成的第一个有机物,有机物与无机物没有绝对的界限,(1828,德国维乐,),有机化合物种类繁多,(,超过,2000,万种,),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。,燃料,:,汽油、煤油、柴油,建材,:,木材、黏结剂、涂料、油漆,日用品,:,塑料、橡胶、纤维、清洁剂,食物,:,糖类、油脂、蛋白质,课堂练习一,1,、下列物质中属于有机物的是：,（ ）,A,、二氧化碳,B,、尿素,C,、蔗糖,D,、碳酸氢铵,2,、下列说法中不正确 的是： （ ）,A,、大多数有机物 难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。,B,、有机物的熔点低，受热易分解，都能燃烧。,C,、绝大多数有机物是非电解质，不易导电。,D,、有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴有副反应发生。,B,、C,B,仅含碳和氢两种元素的有机物,称为,碳氢化合物,，也称为,烃,。,碳,tng,烃,tng,氢,qng,西气东输工程,你知道吗？,让我,好好想想,？,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。,沼气,煤矿坑道气,天然气,油田气,甲烷在自然界的存在,物理性质：,无色、无臭的气体，,=0.717g/L,（,S.T.P,）,极难,溶于水,（,密度求算公式：,M=22.4,）,俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（,80-97%,）,练习,:,写出甲烷的电子式。,分子式,:CH,4,结构式,:,用短线来表示一对共用电子的图式。,甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢,？（让学生自己组装模型）,比例模型,球棍模型,裁一段长,25cm,、宽,8.7cm,的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。,实践活动：,观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。,球棍模型,化学性质,1.,甲烷的氧化反应：,注意,:,甲烷不能使酸化的,KMnO,4,溶液褪色,继续其它性质,2.,取代,反应：,科学探究,你从实验中得到哪些信息？,从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,现象,：,混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。,讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,2,量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。,1,说明量筒内的混合气体在,光照的条件下,发生了化学反应。,3,量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,氯气,甲烷,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,氯气,甲烷,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,氯气,甲烷,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,氯气,甲烷,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,氯气,甲烷,返 回,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷,氯气,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,甲烷与氯气,光照条件下的取代反应,返 回,光照下甲烷与氯气发生取代反应,CH,4,Cl,2,CH,3,Cl,HCl,光照,CH,3,Cl,Cl,2,CH,2,Cl,2,HCl,光照,CH,2,Cl,2,Cl,2,CHCl,3,HCl,光照,CHCl,3,Cl,2,CCl,4,HCl,光照,返 回,单击鼠标,单击鼠标,有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所,替代,的反应叫做,取代反应,。,取代反应:,取代反应,与,置换反应,的区别,取代反应,置换反应,生成物中不一定有单质。,反应物和生成物中一定有单质。,反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大。,在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等。（强弱律）,反应逐步进行，很多反应是可逆的。,反应一般为单方向进行。,甲烷的四种氯代产物都不溶于水，在常温下，,一氯甲烷是,气体,，其他三种都是,液体,三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂（它们的密度都,大于水,的密度），四氯甲烷也是实验室里常用的溶剂，四氯甲烷还是消防用的,灭火剂,。,三氯甲烷的俗名是“,氯仿,”，四氯甲烷又名“,四氯化碳,”。,3.,高温下分解,（隔绝空气，,1000,以上,）：,CH,4,C + 2H,2,；,H,0,生成的,H,2,和,C,都是重要的工业原料。,高温,光照条件下，将,1molCH,4,和,1molCl,2,混合，,充分反应后。,1,、得到的产物为：,。,2,、其中物质的量最多的产物是：,。,3,、如将,1molCH,4,完全和氯气发生取代反应，,并且生成相同物质的量的四种有机取代产物，,则需,Cl,2,的物质的量是：,。,课堂练习一,CH,3,Cl,；,CH,2,Cl,2,；,CHCl,3,；,CCl,4,；,HCl,HCl,2.5 mol,学习目标：,1,、,了解烷烃的组成、结构和通式，了解烷烃同系物物理性质的递变规律和化学性质的相似性。,2,、,了解结构简式、烃基的概念，初步学会用结构简式、电子式表示烷烃和烃基。,3,、,理解同系物的概念。,重点：,同系物的概念。,难点：,有机物立体结构模型的建立。,烷烃,1,、烷烃：,烃分子中的碳原子之间,都,以,单键,结合成,链状,，碳原子的剩余价键,均,与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到,“饱和”,。这样的烃叫做,饱和烃,，又叫,烷烃,。,烷烃的结构特点：,碳原子之间,都,以,单键,结合成,链状,。,碳原子的剩余价键,均,与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到,“饱和”,。,2,、结构简式：,结构式的简化形式。如：,CH,3,CH,3,、,CH,3,CH,2,CH,3,、,CH,3,(CH,2,),16,CH,3,逐 渐 升 高,气 液 固,逐 渐 增 大,什么原因,？,结构相似，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大。,在常温下，,C,1,4,的烷烃为气态，,C,5,16,的烷烃为液态，,C,17,以上的烷烃为固态。,3,、烷烃的物理性质，随着碳原子数的增加呈规律性递变：,4,、烷烃的化学性质与甲烷相似,（,1,）,稳定性：不与强酸、强碱反应，不能使酸性,KMnO,4,溶液褪色。,（,2,）,可燃性，完全燃烧生成,CO,2,和,H,2,O,（,3,）,在光照条件下与卤素单质发生取代反应。,（,4,）,热稳定性逐渐减弱。,5,、烷烃的通式：,C,n,H,2n+2,（,n1,）,6,、同系物：,结构相似,，在分子组成上,相差,一个或若干个,CH,2,原子团,的物质互称为,同系物,。,如：甲烷、乙烷、丙烷、十七烷、三十烷等互为同系物。,C,n,H,2n+2,+ O,2,nCO,2,+(n+1)H,2,O,5,、烷烃的命名法：,习惯命名法,例如：,CH,4,C,2,H,6,C,5,H,12,C,9,H,20,甲烷 乙烷 戊烷 壬烷,C,12,H,26,C,20,H,42,C,36,H,74,十二烷 二十烷 三十六烷,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,CH,3,CH(CH,3,)CH,2,CH,3,正戊烷 异戊烷,CH,3,C(CH,3,),2,CH,3,新戊烷,6,、烃基：,烃分子里去掉一个或几个氢原子，剩余的部分叫做,烃基,。,烷烃分子里去掉氢原子后，剩余的部分叫做,烷基,。,如：甲基：,CH,3,、 乙基,: CH,2,CH,3,、,丙基：,CH,2,CH,2,CH,3,、,异丙基：,CH(CH,3,),2,亚甲基或二价甲基：,CH,2, ,烃基是有机物分子中的组成部分，不能单独存在。,7,、根与基的区别？,根指的是电解质由于电子得失或电子对偏,移而离解成的部分；,从结构上看，根一般不含未成对电子，显电性，,大多数能在溶液或熔化状态下稳定存在,，根与,根之间可“异性相吸”结合成共,价分子或离子化,合物。,例：,OH,-,；,NH,4,+,等,基指的是非电解质失去原子或原子团后剩,余的部分；,从结构上看，基含有未成对电子，不显电性，,也不能单独稳定存在,，,基与基之间可直接结合,形成共价分子,。例：,NO,2,；,OH,；,CH,3,；,CHO,；,COOH,等,思考：,3,、如何理解同分异构体？,1,、什么是同分异构体现象？,2,、什么是同分异构体？,7,、同分异构体,化合物,具有相同的分子式,，但,具有不同的结构,现象，叫做同分异构体现象。,具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。,3,理解：,三个相同：,分子组成相同、分子量相同、分子式相同,二个不同：,结构不同、性质不同,1,同分异构体现象：,2,同分异构体：,试比较：同系物、同分异构体、同素异形体、同位素、同一种物质的含义,同系物,同分异构体,同素异形体,同位素,同一种物质,组成,结构,类别,分子相差一个或几个,CH,2,原 子团,分子,组成,相同,分子,组成,不同,质子数相同，中子数不同,结构,相似,结构,不同,结构,不同,化合物,单质,化合物,同一元素的不同种原子,分子,组成,相同,结构,相同,单质 化合物,例：,C,7,H,16,的同分异构体书写,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,C,C,C,C,C,C,C,H,H,H,H,H,H,、一直链,5,同分异构体的,书写法,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,、主链少一个碳,、主链少二个碳,C,C,C,C,C,C,C,C,C,、支链为乙基,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,、支链为两个甲基,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,A,、两甲基在同一个碳原子上,C,C,C,C,C,C,C,C,C,两者是一样的,两者是一样的,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,A,、两甲基在同一个碳原子上,B,、两甲基在不同一个碳原子上,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,支链邻位,支链间位,C,C,C,C,、主链少三个碳原子,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,提问：主链的碳原子可以是三个吗？,、主链少三个碳原子,同分异构体的书写口诀：,主链由长到短；,支链由整到散；,位置由心到边；,排布由对到邻再到间。,一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。,最短链碳数应不少于,(n+2) / 2 (n,为偶数时）,(n+1) / 2 (n,为奇数时,),（,n4,）,练习,1,、下列哪些物质属于同一物质？,C,C,C,C,(A),(D),(H),(G),(F),(E),(C),(B),C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,(E),(B),(F),(A),(C),(G),(D),(H),练习,2,、下列各对物质中：,、属于同分异构体的是,、属于同系物的是,、属于同位素的是,、属于同素异形体的是,、属于同一物质的是,A、,12,6,C与,13,6,C,B、O,2,与O,3,C、CH,4,与C,4,H,10,D、CH,3,CHCH,2,CH,3,与CH,3,CCH,3,CH,3,CH,3,CH,3,E、CH,3,CCH,3,与CH,3,CH,CH,3,H,H,H,D,C,A,B,E,8,、,环烷烃,（,1,）,烃分子中的碳原子之间,都,以,单键,结合成,环状,，碳原子的剩余价键均与氢原子结合结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到,“饱和”,。这样的烃叫做,饱和环烃,，又叫,环烷烃,。,如：环丙烷：,CH,2,环丁烷,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,（,2,）,环烷烃的通式：,C,n,H,2n,（,n3,）,